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文本内容:
上交大理论力学课件•绪论目•牛顿运动定律•动量与角动量录•功与能•质点和刚体的动力学•弹性力学基础CATALOGUE01CATALOGUE绪论理论力学的定义与重要性总结词理论力学是研究物体运动规律和力的作用的科学,对于工程技术和科学研究具有重要意义详细描述理论力学是物理学的一个重要分支,主要研究物体运动规律和力的作用它涉及到经典力学的基本原理、运动定律、质点和刚体的动力学、弹性力学、流体力学等方面的知识理论力学在工程技术和科学研究领域中具有广泛的应用,如航空航天、机械、土木、材料科学等理论力学的发展历程总结词详细描述理论力学的发展经历了古典力学和相对古典力学是理论力学的基础,它的发展可论力学两个阶段,相对论力学在解释高以追溯到古代,如阿基米德等人的贡献速运动和强引力场中的物理现象方面具VS17世纪,牛顿提出了经典力学的基本原有优势理,为古典力学的发展奠定了基础相对论力学是20世纪初由爱因斯坦提出的,它基于狭义相对论和广义相对论,解释了高速运动和强引力场中的物理现象,如光速不变原理、相对论质量、时空弯曲等理论力学与其他学科的联系总结词详细描述理论力学与数学、物理学、工程学等学科密切相关,理论力学作为物理学的一个重要分支,与数学有着密相互渗透和交叉切的联系数学为理论力学提供了分析和计算的工具,如微积分、线性代数、微分方程等同时,理论力学的发展也推动了数学的发展,如变分法、微分几何、代数几何等数学分支的形成和发展此外,理论力学与工程学也密切相关,理论力学的应用为工程技术和科学研究提供了重要的支撑和指导02CATALOGUE牛顿运动定律牛顿第一定律总结词描述物体运动状态的改变详细描述牛顿第一定律,也被称为惯性定律,指出一个物体将保持其静止状态或者匀速直线运动状态,除非有外力作用于它牛顿第二定律总结词描述力与加速度的关系详细描述牛顿第二定律指出,物体运动的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比数学表达式为F=ma牛顿第三定律总结词描述力的作用是相互的详细描述牛顿第三定律指出,对于任何两个相互作用的物体,施加在每个物体上的力都等于另一个物体施加在它上面的力,且方向相反力的概念与分类总结词解释力的本质和不同类型详细描述力是一个矢量,具有大小和方向根据力的作用效果,可以将力分为滑动摩擦力和静摩擦力、重力、弹力等根据力的来源,可以分为万有引力和电磁力等03CATALOGUE动量与角动量动量的定义与计算总结词动量是描述物体运动状态的一个重要物理量,其计算公式为P=mv,其中m为物体的质量,v为物体的速度详细描述动量是物体运动状态的描述,表示物体运动时的惯性大小动量的计算公式为P=mv,其中m为物体的质量,v为物体的速度这个公式可以用来计算物体的动量大小角动量的定义与计算总结词详细描述角动量是描述物体转动状态的一个重要物理角动量是描述物体转动状态的物理量,表示量,其计算公式为L=mr^2ω,其中m物体转动时的惯性大小角动量的计算公式为物体的质量,r为物体转动轴到质心的距为L=mr^2ω,其中m为物体的质量,r离,ω为物体的角速度为物体转动轴到质心的距离,ω为物体的角速度这个公式可以用来计算物体的角动量大小动量守恒定律要点一要点二总结词详细描述动量守恒定律是物理学中的基本定律之一,它指出在没有动量守恒定律是物理学中的基本定律之一,它指出在没有外力作用的情况下,系统的总动量保持不变外力作用的情况下,系统的总动量保持不变这个定律适用于封闭系统,即系统不受外界作用力影响的系统在封闭系统中,无论发生何种物理过程,系统的总动量保持不变角动量守恒定律总结词详细描述角动量守恒定律也是物理学中的基本定律之角动量守恒定律是物理学中的基本定律之一,一,它指出在没有外力矩作用的情况下,系它指出在没有外力矩作用的情况下,系统的统的总角动量保持不变总角动量保持不变这个定律适用于封闭系统,即系统不受外界力矩作用影响的系统在封闭系统中,无论发生何种物理过程,系统的总角动量保持不变04CATALOGUE功与能功的定义与计算总结词详细描述功是力对物体在空间上的积累效应,可以用实数表示功是力对物体在空间上的积累效应,可以用实数表示根据物理学中的定义,功等于力与物体在力的方向上通过的位移的乘积,即$W=Fscostheta$,其中$F$表示力的大小,$s$表示位移的大小,$theta$表示力与位移之间的夹角能的定义与计算总结词详细描述能是物体运动状态的量度,可以用实数表示能是物体运动状态的量度,可以用实数表示根据物理学中的定义,机械能等于物体的动能和势能之和对于一个质点而言,动能等于$frac{1}{2}mv^2$,势能等于$mgh$,其中$m$表示物体的质量,$v$表示物体的速度,$g$表示重力加速度,$h$表示物体的高度机械能守恒定律总结词机械能守恒定律是物理学中的基本定律之一,表述为系统内机械能不会凭空产生或消失详细描述机械能守恒定律是物理学中的基本定律之一,表述为系统内机械能不会凭空产生或消失根据该定律,一个系统在只有重力或弹力做功的情况下,其机械能保持不变即系统的动能和势能之和是一个常数该定律可以表述为$Delta K+Delta PE=0$,其中$Delta K$表示系统动能的增量,$Delta PE$表示系统势能的增量能量守恒定律总结词详细描述能量守恒定律是物理学中的基本定律之能量守恒定律是物理学中的基本定律之一,一,表述为能量不会凭空产生或消失表述为能量不会凭空产生或消失根据该VS定律,一个封闭系统的总能量保持不变即系统的各种形式的能量之和是一个常数该定律可以表述为$Delta E=0$,其中$Delta E$表示系统能量的增量05CATALOGUE质点和刚体的动力学质点的动力学方程牛顿第二定律运动学方程物体运动状态的改变与作用力描述质点位置随时间变化的方成正比,与物体的质量成反比程,包括速度和加速度质点动力学基本方程相对运动方程F=ma,其中F为作用力,m为描述两个相对运动的质点之间质点的质量,a为加速度的运动关系刚体的转动惯量01020304转动惯量的定义转动惯量的计算转动惯量的性质转动惯量的应用描述刚体转动惯性大小的物理根据刚体的质量和转动轴的位转动惯量是定值,与刚体的转在动力学中用于计算刚体的角量置计算转动惯量速无关加速度和角动量刚体的动力学方程刚体的角加速度刚体的角动量描述刚体绕固定点旋转的角速度变化率的物描述刚体绕固定点旋转的动量的物理量理量刚体的动力学方程刚体的动量定理根据牛顿第二定律和转动惯量计算刚体的角刚体的动量变化等于作用力矩对时间的积分加速度和角动量刚体的平衡条件刚体的平衡状态刚体的平衡条件平衡方程的求解静平衡和动平衡描述刚体在静止或匀速根据刚体是处于静止还作用在刚体上的所有力根据平衡条件建立平衡直线运动状态下受到的是匀速直线运动状态,矩的矢量和为零方程并求解未知数力矩平衡的状态平衡条件有所不同06CATALOGUE弹性力学基础弹性力学的基本假设连续性假设均匀性假设假设物质是连续的,没有空隙或间隙假设物质在整个空间中性质均匀,无突变各向同性假设小变形假设假设物质在各个方向上性质相同,无假设物体变形较小,可以忽略不计方向性应力和应变的概念应力物体内部单位面积上的作用力,表示物体抵抗变形的能力应变物体在外力作用下发生的形状和尺寸的改变弹性力学的基本方程平衡方程表示物体在受力平衡状态下的应力分布几何方程描述应变与位移的关系物理方程描述应力与应变的关系,基于弹性模量弹性力学的应用实例桥梁和建筑物的设计航空航天器的结构分析利用弹性力学分析结构的应力分布和利用弹性力学分析飞行器的结构强度稳定性和稳定性机械零件的强度分析通过弹性力学分析零件的应力分布和疲劳寿命THANKS感谢观看。